(57)【要約】【課題】  加工屑や砥粒による汚染の少ないユニバ−サルチャック機構に用いるウエハ取付板の提供。【解決手段】  通気性ポ−ラスセラミック製円板３ｃを中心部材とし、この通気性ポ−ラスセラミック製円板の外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした通気性ポ−ラスセラミック製環状体３ｂが配列され、両者を不通気性薄膜環状仕切壁３ａを介して一体化したウエハ取付板３であって、不通気性薄膜環状仕切壁３ａと通気性部材３ｂ、３ｃが接しているウエハ取付板の通気性部材３ｂ、３ｃの底面部に前記不通気性薄膜環状仕切壁３ａを取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層９ａを設たウエハ取付板３。通気性ポ−ラスセラミック製円板３ｃの底部に洗浄用の加圧水を供給しても、前記不通気性薄膜環状仕切壁３ａおよび密着層９ａに遮られて加圧水がポ−ラスセラミック製環状体３ｂ側へ滲み出ることはない。【選択図】  図１
2005135940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性ポ−ラスセラミック製円板を中心部材とし、この通気性ポ−ラスセラミック製円板の外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした通気性ポ−ラスセラミック製環状体が配列され、前記通気性ポ−ラスセラミック製円板と通気性ポ−ラスセラミック製環状体の間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一の溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁が配列されて全体として一枚の円板を構成するウエハ取付板であって、前記不通気性薄膜環状仕切壁と通気性部材が接しているウエハ取付板の通気性部材の底面部は、前記不通気性薄膜環状仕切壁を取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層が設けられているウエハ取付板。
【請求項２】
半導体ウエハをバキュ−ム吸着して研削または研磨するのに用いる径の異なる半導体ウエハに共通して使用可能なウエハのユニバ−サルチャック機構において、該ユニバ−サルチャック機構は
（Ａ）円盤形状のフレ−ム本体を不通気性部材で形成し、該フレ−ム本体の中心部に中央凹陥部を形成し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用されるウエハ径に応じた同心の環状溝をフレ−ム表面部に形成し、かつ、フレ−ム本体の上下方向に減圧／加圧管と前記環状溝と連通する複数の流体通路を有するフレ−ム本体、
（Ｂ）通気性ポ−ラスセラミック製円板を中心部材とし、この通気性ポ−ラスセラミック製円板の外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした通気性ポ−ラスセラミック製環状体が配列され、前記通気性ポ−ラスセラミック製円板と通気性ポ−ラスセラミック製環状体の間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一の溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁が配列されて全体として一枚の円板を構成するウエハ取付板であって、前記フレ−ム本体の同心の環状溝に接する部分は通気性部材で形成され、かつ兼用されるウエハ径に応じて前記不通気性薄膜環状仕切壁で前記通気性部材が仕切られており、不通気性薄膜環状仕切壁と通気性部材が接しているウエハ取付板の通気性部材の底面部は、前記不通気性薄膜環状仕切壁を取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層が設けられている、前記フレ−ム本体の上面に積載された円板状のウエハ取付板、
（Ｃ）前記フレ−ム本体の上面に設けられた環状溝の底部に設けられた流体通路、
（Ｄ）前記フレ−ム本体を軸承する回転軸、
（Ｅ）上端がフレ−ム本体の中央凹陥部に連通し、その上端近傍部でフレ−ム本体に設けられた環状溝に連通する前記流体通路に連通し、かつ、下端が減圧／加圧管に連通されている前記回転軸の内部に設けられた中空管、
および、
（Ｆ）前記減圧／加圧管より供給される減圧流体または加圧流体の切り替えを行う切替バルブ機構、
を備える半導体ウエハのユニバ−サルチャック機構。
【請求項３】
フレ−ム本体の上面に積載されるウエハ取付板は、その底部外周縁面を取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の半導体ウエハのユニバ−サルチャック機構。
【請求項４】
無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層の幅は、前記溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁の幅より大きく、１〜５ｍｍであり、環状の密着層の高さはウエハ取付板の高さの１／２０から３／２０であることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の半導体ウエハのユニバ−サルチャック機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、径が異なった半導体ウエハであっても１台のチャックテ−ブルでウエハを吸着し、研削あるいは研磨できるユニバ−サルチャック機構およびそれに用いられるウエハ取付板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハの研削、研磨に用いるバキュ−ムチャックとしては、従来はウエハ径に応じて径の異なるウエハ吸着取付板を用意し、その都度、ウエハの径に応じて最適なウエハ吸着取付板を用いていた。従って、径の異なるウエハを研削するときはチャックのウエハ吸着板を取り替える必要があり、研削作業が中断される。
【０００３】
かかるウエハ吸着板の取り替えが不要なチャック機構として、径の異なるウエハでも１台のチャックでウエハを吸着し、研削（研磨）を行えるユニバ−サルチャック取付板が提案され、実用化されている。
【０００４】
例えば、ユニバ−サルチャック機構１として、図７および図８に示されるように、（Ａ）通気性ポ−ラスセラミック製円板１２を中心部材とし、この円板の外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした複数の通気性ポ−ラスセラミック製環状体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが配列され、前記通気性ポ−ラスセラミック製円板１２と通気性ポ−ラスセラミック製環状体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…の間およびこれら通気性ポ−ラスセラミック製環状体同士の間に、幅が数ミリメ−トル、高さが前記円板と同一の非通気性薄膜環状仕切壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…が配列されて全体として１枚の円盤を構成するウエハ取付板１５、および（Ｂ）上面にこの取付板を収納する凹状環状縁部１６を有し、取付板１５の下側に位置する上面部分の中心部に凹陥部１７を設けると共に、該凹陥部１７を中心にして複数の流体通路用の環状溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃが同心円状に設けられ、該環状溝には複数の吸気孔１９，１９，１９，１９，１９が各々垂直方向に設けられたウエハ取付板収納フレ−ム２０、および（Ｃ）取付板の非通気性薄膜環状仕切壁と前記収納フレ−ムの環状溝に設けられた吸気孔により構成された吸気領域における通気性ポ−ラスセラミック製円板、通気性ポ−ラスセラミック製環状体の各底面を吸気する吸気手段２１、この吸気手段を減圧、または加圧する、あるいは水等の液体を供給するパイプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ、これらパイプに取り付けられた切替バルブ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを有しているユニバ−サルチャック機構１が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
前記パイプは、図示されていないコンプレッサ−、給水ポンプ、真空ポンプ等に接続されている。
このユニバ−サルチャック機構は、通常中空回転軸に軸承された回転テ−ブルに備え付けられ、ウエハをチャックの取付板に置き、ウエハの径により円板とどの位置の環状体を吸気させるか決め、吸気手段２１の切替バルブ２２ａおよび他の切替バルブ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを開き、減圧してウエハを吸着した後、砥石または研磨パッドをウエハ面に押圧し、ウエハおよび砥石または研磨パッドの両方を回転させてウエハを研削または研磨する。研削または研磨中、研削剤または研磨剤スラリ−がウエハ面または研磨パッド面に供給されることもある。
【０００６】
また、前記ユニバ−サルチャック機構１の切替バルブに変えて自動的に切替可能なバルブ機構を備えたユニバ−サルチャック機構１も提案されている（例えば、特許文献２参照）。かかるユニバ−サルチャック機構１は、図４、図５および図６に示されるように、（Ａ）円板状のフレ−ム本体４を不通気性部材で形成し、該フレ−ム本体の中心部に中央凹陥部４ｆを形成し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用されるウエハ径に応じた同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをフレ−ム表面部に形成し、かつ、フレ−ム本体の上下方向に後述する自動切替バルブ機構５の上面壁に設けられた複数環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄと連通する複数の流体通路４ｂ'，４ｃ'，４ｄ'を有するフレ−ム本体４、
（Ｂ）前記フレ−ム本体の同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接する部分は通気性部材で形成され、かつ兼用されるウエハ径に応じて円筒状の不通気性壁で前記通気性部材が仕切られている前記フレ−ム本体４の上面に積載された円板状のウエハ取付板３、
（Ｃ）フレ−ム本体４の中心部の中央凹陥部４ｆと軸を同軸とする中央凹陥部５ｆを有し、上面壁にはウエハ径に応じた同心の複数環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄが設けられ、この各々の環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄの底部に球状弁５ｘ，５ｙ，または５ｚの弁座５ｓを備える中空状の連通管５ｈを各々起立させ、かつ、この連通管５ｈ内部には上方の圧縮スプリング５ｊと下方の圧縮スプリング５ｉで挟持した遊動自在な球状弁を球状弁が前記弁座よりも上の位置に浮いて存在するように介在させ、かつ、下方の圧縮スプリングが存在する連通管の場所に水平方向に一端が封栓５ｇされ、他端が中央凹陥部５ｆに連通する通気管５ｌ，５ｍ，５ｎを備える前記フレ−ム本体の下面に設けられる自動切替機構５、
（Ｄ）これらフレ−ム本体４および自動切替バルブ機構５を軸承する中空回転軸８、
および
（Ｅ）上端が自動切替機構５の中央凹陥部５ｆに連通し、下端がバキュ−ム機器に連通されている前記中空回転軸８の内部に設けられた中空管７、
を備える半導体ウエハのユニバ−サルチャック機構１である。
【０００７】
前記ウエハ取付板３は、通気性ポ−ラスセラミック製円板３ｃを中心部材とし、この円板の外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした複数の通気性ポ−ラスセラミック製環状体３ｂが配列され、前記通気性ポ−ラスセラミック製円板と通気性ポ−ラスセラミック製環状体の間および通気性ポ−ラスセラミック製環状体同士の間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一の溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁３ａが配列されて全体として１枚の円盤を構成するウエハ取付板である。
【特許文献１】特開平９−１７４３６４号公報
【特許文献２】特開２０００−２３２０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１および特許文献２に記載されるユニバ−サルチャック機構１は、径の異なるウエハを吸着し、研削加工または研磨加工できる利点があり、かつ、加工されたウエハにウエハ取付板３の不通気性薄膜環状仕切壁の跡が残らない利点がある。また、加工の際、ユニバ−サルチャック機構１に吸着されたウエハ裏面に研削液、研磨剤スラリ−等の加工液や加工屑が回り込み、通気性のウエハ取付板に吸着された加工屑や砥粒を除去するために中空回転軸より加圧水をウエハ取付板３側へ供給してこれら加工屑や砥粒を除去できる利点を有する。
しかし、加工されるウエハの径が２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍと拡径し、配線幅が９０ｎｍ、６５ｎｍと狭く要求され、かつ、ウエハ厚みが２０〜１００μｍと極薄となると、あるいは、厚みが４００〜１０００μｍ、直径２００〜４５０ｍｍ、反りの高さが１〜４ｍｍもある半導体ウエハとなると、例えば、２００ｍｍ径と３００ｍｍ径兼用のユニバ−サルチャック機構１を用いて２００ｍｍ径のウエハを加工し、前記加圧水をウエハ取付板３側へ供給して加工屑や砥粒を除去する際、ウエハの種類によっては２００ｍｍ径ウエハと３００ｍｍ径ウエハの境界を示す不通気性薄膜環状仕切壁近傍の３００ｍｍ側上面よりも加圧水が滲み出ることが判明した。この予定外の加圧水の滲み出しは、不通気性薄膜環状仕切壁近傍外側のポ−ラスセラミック製環状体を汚染することが予測される。
【０００９】
本発明は、ウエハの種類や、真空（減圧）、加圧水供給の切り替えが手動、自動にもかかわらず、かかる予定外の加圧水の滲み出しが生じないユニバ−サルチャック機構およびそれに用いるウエハ取付板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、通気性ポ−ラスセラミック製円板を中心部材とし、この通気性ポ−ラスセラミック製円板の外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした通気性ポ−ラスセラミック製環状体が配列され、前記通気性ポ−ラスセラミック製円板と通気性ポ−ラスセラミック製環状体の間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一の溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁が配列されて全体として一枚の円板を構成するウエハ取付板であって、前記不通気性薄膜環状仕切壁と通気性部材が接しているウエハ取付板の通気性部材の底面部は、前記不通気性薄膜環状仕切壁を取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層が設けられているウエハ取付板を提供するものである。
【００１１】
請求項２の発明は、半導体ウエハをバキュ−ム吸着して研削または研磨するのに用いる径の異なる半導体ウエハに共通して使用可能なウエハのユニバ−サルチャック機構において、該ユニバ−サルチャック機構は
（Ａ）円盤形状のフレ−ム本体を不通気性部材で形成し、該フレ−ム本体の中心部に中央凹陥部を形成し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用されるウエハ径に応じた同心の環状溝をフレ−ム表面部に形成し、かつ、フレ−ム本体の上下方向に減圧／加圧管と前記環状溝と連通する複数の流体通路を有するフレ−ム本体、
（Ｂ）通気性ポ−ラスセラミック製円板を中心部材とし、この通気性ポ−ラスセラミック製円板の外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした通気性ポ−ラスセラミック製環状体が配列され、前記通気性ポ−ラスセラミック製円板と通気性ポ−ラスセラミック製環状体の間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一の溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁が配列されて全体として一枚の円板を構成するウエハ取付板であって、前記フレ−ム本体の同心の環状溝に接する部分は通気性部材で形成され、かつ兼用されるウエハ径に応じて前記不通気性薄膜環状仕切壁で前記通気性部材が仕切られており、不通気性薄膜環状仕切壁と通気性部材が接しているウエハ取付板の通気性部材の底面部は、前記不通気性薄膜環状仕切壁を取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層が設けられている、前記フレ−ム本体の上面に積載された円板状のウエハ取付板、
（Ｃ）前記フレ−ム本体の上面に設けられた環状溝の底部に設けられた流体通路、
（Ｄ）前記フレ−ム本体を軸承する回転軸、
（Ｅ）上端がフレ−ム本体の中央凹陥部に連通し、その上端近傍部でフレ−ム本体に設けられた環状溝に連通する前記流体通路に連通し、かつ、下端が減圧／加圧管に連通されている前記回転軸の内部に設けられた中空管、
および、
（Ｆ）前記減圧／加圧管より供給される減圧流体または加圧流体の切り替えを行う切替バルブ機構、
を備える半導体ウエハのユニバ−サルチャック機構を提供するものである。
【００１２】
請求項３の発明は、前記ユニバ−サルチャック機構において、フレ−ム本体の上面に積載されるウエハ取付板は、その底部外周縁面を取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、前記ユニバ−サルチャック機構において、無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層の幅は、前記溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁の幅より大きく、１〜５ｍｍであり、環状の密着層の高さはウエハ取付板の高さの１／２０から３／２０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
ウエハ取付板の通気性部材の底面部に不通気性薄膜環状仕切壁を取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層を設けたことにより、洗浄用の加圧水をウエハ取付板側へ供給して加工屑や砥粒を除去する際に不通気性薄膜環状仕切壁近傍外側へ加圧水が滲み出ることがなくなり、ウエハ取付板の汚染が防止される。
【００１５】
また、フレ−ム本体の上面に積載されるウエハ取付板の底部外周縁面を取り囲むように無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層を設けたことにより、フレ−ム本体の内周面とウエハ取付板の外周面の境界から洗浄用の加圧水が滲み出ることがなくなり、フレ−ム本体上面への汚染が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施例）
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は２００ｍｍ径および３００ｍｍ径ウエハ兼用ユニバ−サルチャック機構の断面図、図２はウエハ取付板を裏面から見た斜視図、および、図３は別の態様を示す２００ｍｍ径および３００ｍｍ径ウエハ兼用ユニバ−サルチャック機構の断面図である。
【００１７】
図１において、１はユニバ−サルチャック機構、２は基台、２ａは基台中央に設けられた中央凹陥部、２ｂ，２ｃは流体通路、２ｄ、２ｅは環状溝でこれらは基台２の上部表面に設けられている。３はユニバ−サルチャック取付板、３ａは不通気性薄膜環状仕切壁、３ｃは円板状ポ−ラスセラミック、３ｂは環状のポ−ラスセラミック、４はフレ−ム本体、４ａ，４ｇ，４ｈは流体通路、４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆは環状溝でこれらはフレ−ム本体４の上部表面に設けられている。４ｉはフレ−ム本体の中央に設けられた凹陥部である。５は切替バルブ機構で、５ａは弁、５ｂは栓、５ｃ，５ｄ，５ｅは流体通路管である。６はボルト、７は中空管、８は中空回転軸、９ａ，９ｂは環状の密着層、３０は真空／加圧ライン、３１はロ−タリ−ジョイント、３２は軸受、３３は真空／加圧空気切替バルブ、３４はモ−タである。
【００１８】
ウエハ取付板３は、図１および図２に示すように２００ｍｍ径ウエハ載置用領域の通気性ポ−ラスセラミック製円板３ｃを中心部材とし、この通気性ポ−ラスセラミック製円板３ｃの外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした通気性ポ−ラスセラミック製環状体３ｂが配列され、前記通気性ポ−ラスセラミック製円板３ｃと通気性ポ−ラスセラミック製環状体３ｂの間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一の溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁３ａが配列されて全体として３００ｍｍ径ウエハ載置用領域の一体化された通気性円板を構成する。このウエハ取付板３は、前記フレ−ム本体４の同心の環状溝４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆに接する部分は通気性ポ−ラスセラミック部材で形成され、かつ兼用されるウエハ径に応じて前記不通気性薄膜環状仕切壁３ａで前記通気性部材が仕切られており、不通気性薄膜環状仕切壁３ａと通気性部材３ｂ，３ｃが接しているウエハ取付板３の通気性部材３ｂ，３ｃの底面部は、断面が直角二等辺三角形に切り取られており、この切り取られた部分に前記不通気性薄膜環状仕切壁３ａを取り囲むように無機充填剤含有樹脂接着剤を融着し、硬化させて環状の密着層９ａ，９ａを形成している。
【００１９】
また、ウエハ取付板３を構成する環状通気性ポ−ラスセラミック部材３ｂの外周縁底部も断面が直角二等辺三角形に切り取られており、この切り取られた部分に無機充填剤含有樹脂接着剤を融着し、硬化させて環状の密着層９ｂを形成している。環状の密着層９ａ，ｂは断面が正方形状、長方形状、直角三角形状であってもよい。
【００２０】
この無機充填剤を含有する樹脂接着剤を融着して形成した環状の密着層９ａ，９ｂの幅は、前記溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁の幅より大きく、１〜５ｍｍであり、環状の密着層の高さはウエハ取付板の高さの１／２０から３／２０である。融着は、ウエハ取付板３をフレ−ム本体４に嵌合させる前に切り取られた部分に無機充填剤含有樹脂接着剤を塗布し、樹脂が溶融または昇華する温度以上（２００〜１０００℃）に加熱し、次いで冷却して硬化させて密着層９ａ，９ｂを形成させた後、密着層表面を研削または研磨して平坦化してもよいし、ウエハ取付板３をフレ−ム本体４に嵌合させる前に切り取られた部分に無機充填剤含有樹脂接着剤を塗布し、ついで、これをフレ−ム本体４に嵌合させ、フレ−ム本体４を６５０〜８００℃に加熱して接着剤樹脂を昇華させて密着層９ａ，９ｂを形成させ、ウエハ取付板３とフレ−ム本体４を一体化させてもよい。
【００２１】
前記通気性ポ−ラスセラミック部材３ｂ，３ｃの素材としては、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素、珪石、カ−ボランダム、チタンカ−バイト等のセラミックが用いられる。通気性ポ−ラスセラミック部材３ｂ，３ｃは、前記セラミック粉末を、メタクリル酸ｎ−ブチル・メタクリル酸共重合体、メタクリル酸ｎ−ブチル・メタクリル酸・スチレン共重合体、メタクリル酸ｎ−ブチル・メタクリル酸・メタクリル酸メチル共重合体等のアクリル系水性エマルジョンをバインダ−としてシ−ト状に形成したグリ−ンシ−トを円板または環状体に成型し、これを先に６００〜９００℃で仮焼し、ついで１０００〜１３００℃で焼成して得た焼成物を円筒形研削盤や平面研削盤を用いて外周面、内周面、表裏面を平坦に研削（研磨）することにより製造される。通気性ポ−ラスセラミック部材の気孔径は平均径で１０〜１００μｍ程度で気孔率が２０〜４５％程度のものが好ましい。
【００２２】
非通気性環状薄膜仕切壁３ａは、上記通気性ポ−ラスセラミック製円板３ｃの外周に、前記セラミック粉末を６００〜８００℃で溶射して幅２〜３ｍｍの環状の非通気性環状体膜を形成し、この非通気性環状体膜を研削して幅０．１〜０．８ｍｍの非通気性薄膜環状体とし、この非通気性薄膜環状体の外周にグリ−ンシ−トを上記のように仮焼・焼成（燒結）して通気性ポ−ラスセラミック製環状体を形成し、この通気性ポ−ラスセラミック製環状体の外周にセラミック粉末を溶射して環状の非通気性環状仕切壁膜を形成し、この非通気性環状仕切壁膜を研削して幅０．１〜０．８ｍｍの非通気性薄膜環状仕切壁３ａとし、この非通気性薄膜環状仕切壁３ａの外周にグリ−ンシ−トを燒結して通気性ポ−ラスセラミック製環状体３ｂを形成させる。
【００２３】
通気性ポ−ラスセラミック製環状体３ｂおよび非通気性薄膜環状仕切壁３ａの数は、ユニバ−サルチャックをどの径のウエハ兼用にするかにより決まる。取付板の厚みは、１０〜３０ｍｍが一般である。
【００２４】
環状の密着層９ａ，９ｂ素材は、ガラス粉、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素等の無機充填剤６５〜９０容量％、樹脂接着剤３５〜１０容量％（全体で１００容量％）を含有するものである。樹脂接着剤としては、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノ−ル樹脂、アクリル系樹脂、尿素系樹脂等が用いられる。好ましい密着層の組成は、ガラス粉５０〜８０容量％、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック粉５〜３０容量％、および樹脂接着剤１０〜３５容量％（全体で１００容量％）である。接着剤樹脂が昇華される場合は、ガラス粉が発泡し、空隙を埋めるので密着層は不通気性となる。
【００２５】
フレ−ム本体４は、アルミニウム、ステンレス、セラミック、アセタ−ル樹脂、ポリ（４弗化エチレン）等の不通気性部材で構成された円盤状のものである。
フレ−ム本体４は中心部に中央凹陥部４ｉを形成し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用されるウエハ径に応じた同心の複数環状溝４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆと最内側の溝４ａを連結する流体通路４ｇ、環状溝４ｅ，４ｆを連結する気体流路４ｈをフレ−ム本体表面部に形成し、かつ、基台２の表面に設けられた環状溝２ｄ，２ｅに連通する流体通路５ｄ，５ｅがフレ−ム本体の上下方向に設けられている。流体通路５ｄはフレ−ム本体の環状溝４ｆと基台２に設けられた環状溝２ｅを連通し、後述する自動切替バルブ機構５の流体通路管５ｃに連通している。流体通路５ｅは、フレ−ム本体の環状溝４ｄと基台２に設けられた環状溝２ｄを連通し、環状溝２ｄは流体通路２ｃと経て流体通路用溝２ｂに連通しており、この流体通路用溝２ｂは基台中央に設けられた凹陥部２ａに連通する。フレ−ム本体４はボルト６により自動切替機構５の上面に固定される。
【００２６】
切替バルブ機構５は、フレ−ム本体４の中心部の中央凹陥部４ｉと軸芯を同じにする基台２に設けられた中央凹陥部２ａに連通する流体通路５ｃ管内に左右に移動可能な切替弁５ａを有し、その流体通路管５ｃを栓５ｂで密栓し、流体通路管５ｃより起立した流体通路管５ｄを基台２の環状溝２ｅおよびフレ−ム本体の環状溝４ｆに連通させた構造を採っている。図１に示すユニバ−サルチャック機構１において、３００ｍｍ径ウエハの加工のときは、手動で弁５ａを右側に後退させ、流体通路管５ｃと連通する流体通路管５ｄの通路を開放し、２００ｍｍ径ウエハの加工のときは、手動で弁５ａを左側に前進させ、流体通路管５ｃと連通する流体通路管５ｄの通路を塞ぐ。
【００２７】
切替バルブ機構５は、特許文献２に記載される自動切替バルブ機構５を採用してもよい。この自動切替バルブ機構５では、ウエハ取付板３上の環状通気性ポ−ラスセラミック３ｂ領域上にウエハが載置されていない場合は、下側をバネ弾性率の低い圧縮スプリングで挟持つされている球状弁５ａが弁座に接触して流体通路管５ｃを塞ぎ、流体通路５ｄに減圧または加圧が効かなくなり、ウエハ取付板３上の環状通気性ポ−ラスセラミック３ｂ領域上にウエハが載置されている場合は、上側をバネ弾性率の高い圧縮スプリングにより、下側をバネ弾性率の低い圧縮スプリングで挟持つされている弁５ａが弁座より離れて流体通路管５ｃ内を浮いて流体通路５ｄを開き、減圧または加圧が効く構造を採っている。具体的には、ウエハをユニバ−サルチャック機構１の取付板３から取り外すには、中空管７のバキュ−ム減圧を止め、バキュ−ム吸着が解放されると弁座に座っていた球状弁は下方の圧縮スプリングの伸びにつれて弁座から浮遊し、球状弁の上下の圧力が大気圧と等しくなり、また、球状弁が浮んでいた流体通路管（連通管）５ｃ内では減圧を止めると直に球状弁の上下の圧力が等しくなり、ウエハは取付板３より剥がれ易くなっている。
【００２８】
特許文献２に示される自動切替バルブ機構５を採用した場合、真空／加圧空気ライン３０より供給された加圧水または減圧は、中空回転軸８内に設けられた中空管７、基台上の流体通路２ｂ、２ｃ、フレ−ム本体の環状溝２ｄ、流体通路５ｅ、流体通路４ｇ、流体通路４ａ、環状溝４ｃ，４ｂを経て２００ｍｍ径ウエハ用ポ−ラスセラミック円板３ｃの底部を減圧、または加圧水を供給する。加工されるウエハが３００ｍｍ径のときは、ポ−ラスセラミック製環状体３ｂの領域がウエハにより塞がれるので、自動切替バルブ機構５の弁が開き、基台の中央陥部２ａに連通する流体通路５ｃ、環状溝２ｅ、流体通路５ｄ、環状溝４ｆ、流体通路４ｈ、環状溝４ｅを経てポ−ラスセラミック製環状体３ｂ底部も減圧、または加圧水が供給される。
【００２９】
真空／加圧空気ライン３０は、三又切替バルブ３３により閉鎖、真空ポンプに結合するライン３０ａ、またはコンプレッサに結合する加圧水供給ライン３０ｂに切替えられる。回転軸８は、モ−タ３４の回転駆動を受けて軸受３２回りを回転し、ユニバ−サルチャック機構１のウエハ取付板３を水平方向に回転させる。
【００３０】
ユニバ−サルチャック機構１のウエハ取付板３の上に２００ｍｍ径のウエハが載置され、真空／加圧空気ライン３０を減圧してウエハを固定し、回転軸８をモ−タ３４で回転駆動させながら研削砥石または研磨パッドを用いてウエハを機械加工した後、真空／加圧空気ライン３０を三又切替バルブ３３で加圧空気ラインに切り替え、ウエハ取付板３の底部に加圧水を供給しても、ウエハ取付板３の底部に設けた密着層９ａ，９ｂの存在により不通気性薄膜環状仕切壁３ａ近傍外側へ加圧水が滲み出ることがないのでウエハ取付板の汚染が防止されるとともに、フレ−ム本体の内周面とウエハ取付板の外周面の境界から洗浄用の加圧水が滲み出ることがないのでフレ−ム本体上面への汚染が防止される。
【００３１】
図３に別の態様を示すユニバ−サルチャック機構１は、真空／加圧空気ラインを２００ｍｍ径ウエハ用の真空／加圧空気ライン３０ａと３００ｍｍ径ウエハ用の真空／加圧空気ライン３０ｂに分け、自動切替バルブ機構５の代わりに三又切替バルブ３３ａ、３３ｂを真空／加圧空気ライン３０ａ，３０ｂに設けた構造を採るもので、２００ｍｍ径ウエハ用の真空／加圧空気ライン３０ａは中空回転軸８の内部に軸芯を同じくしても受けた中空管７を経由し、更に流体通路４ａ，４ｇ，環状溝４ｂ，４ｃ，４ｄを経由して２００ｍｍ径ウエハ載置用ポ−ラスセラミック円板３ｃの底部を減圧または底部に加圧水を供給し、３００ｍｍ径ウエハ用の真空／加圧空気ライン３０ｂは、前記中空回転軸８の内壁と中空管７外壁とで形成された円筒状流体通路を経由し、この円筒状流体通路に水平方向で連通する流体通路管５ｃ、流体通路管５ｃより起立する流体通路管５ｄ、環状溝２ｅ、環状溝４ｆ、流体通路４ｇ、環状溝４ｅを経由し、通気性ポ−ラスセラミック環状体３ｂの底部を減圧または底部に加圧水を供給するとともに、前記真空／加圧空気ライン３０ａも同時に作動させて３００ｍｍ径のウエハをウエハ取付板３に固定（減圧）またはウエハ取付板３より加圧水の供給により剥離させる構造を採る。なお、図３中のその他符号の意味は、図１と同じ意味である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のユニバ−サルチャック機構１は、異なった径のウエハを吸着固定することができ、ウエハ取付板３を加圧水で洗浄する際、フレ−ム本体４の上面やウエハが載っていなかったポ−ラスセラミック環状体３ｂ側へ加圧水が滲み出ることがないので、ウエハ取付板３の汚染が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のユニバ−サルチャック機構の部分断面図である。
【図２】本発明のウエハ取付板を底面側から見た斜視図である。
【図３】本発明の別の態様を示すユニバ−サルチャック機構の部分断面図である。
【図４】ユニバ−サルチャック機構の部分断面図である。（公知）
【図５】図４に示されるユニバ−サルチャック機構のフレ−ム本体の平面図である。（公知）
【図６】図４に示されるユニバ−サルチャック機構の自動切替バルブ機構の平面図である。（公知）
【図７】別の態様を示すユニバ−サルチャック機構のウエハ取付板の一部を切り欠いた斜視図である。（公知）
【図８】別の態様を示すユニバ−サルチャック機構の断面図である。（公知）
【符号の説明】
【００３４】
１    ユニバ−サルチャック機構
２    基台
３    ウエハ取付板
３ａ  不通気性薄膜環状仕切壁
３ｂ  ポ−ラスセラミック製環状体
３ｃ  円板状ポ−ラスセラミック
４    フレ−ム本体
５    切替バルブ機構
７    中空管
８    中空回転軸
９ａ  環状密着層
９ｂ  環状の密着層
３０  真空／加圧ライン
３２  軸受
３３  真空／加圧空気切替バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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